[發明專利]包括熱塑性材料的制品的摩擦焊接接合部

有效

• 申請號: 201380034971.1
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN104395058B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: A·博薩爾;P·康達帕利;W·J·麥克馬斯特
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B29C65/06
• 分類號: B29C65/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 殷玲,吳鵬

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年5月23日提交的美國臨時專利申請No.61/650,563的優先權和權益，上述專利申請所公開的內容通過引用而全部并入本發明的說明書中。

技術領域

本發明總體上涉及包括熱塑性材料的制品。本發明更具體地涉及用來連接制品的兩個主體部分的摩擦焊接接合部。

背景技術

使用摩擦焊接接合部將制品的第一主體部分和第二制品部分聯接在一起在本領域中是已知的。典型的摩擦焊接接合部包括從第一主體部分延伸的第一焊道和從第二主體部分延伸的第二焊道。典型的摩擦焊接接合部的第一焊道和第二焊道中的每一個均具有接觸表面。第一焊道和第二焊道的接觸表面彼此接觸布置，作用力施加到第一主體部分以在第一焊道和第二焊道的接觸表面處產生摩擦力。第一焊道和第二焊道由熱塑性材料制成，并且摩擦力導致熱塑性材料溫度的上升。熱塑性材料溫度的上升導致第一焊道和第二焊道彼此嵌套。隨后，作用力從第一主體部分移除，以允許熱塑性材料冷卻，熱塑性材料的冷卻導致第一焊道和第二焊道熔接到一起。

典型的摩擦焊接接合部必須能抵抗壓力例如施加到典型的摩擦焊接接合部上的彎曲載荷、拉伸載荷和壓縮載荷而不損壞。在制品為內燃機進氣歧管的情況下，作用于典型的摩擦焊接接合部上的壓力是進氣歧管中空的內部結構內形成壓力的結果。工業上的期望是在進氣歧管的中空結構內部增加壓力，但是仍然使用摩擦焊接接合部。工業上對于進氣歧管的尺寸和摩擦焊接接合部本身的尺寸也都有限制。因此，有需要提供一種滿足當處于增大的壓力時抵抗損壞的要求，而仍然滿足工業上尺寸限制的改良的摩擦焊接接合部。

發明內容

摩擦焊接接合部將包括熱塑性材料的制品的第一主體部分和第二主體部分聯接到一起。第一主體部分具有第一標稱壁厚和第一接合表面。第二主體部分具有第二標稱壁厚和與第一接合表面大致平行的第二接合表面。摩擦焊接接合部的總焊道高度限制在第一接合表面和第二接合表面之間。摩擦焊接接合部包括聯接到第一接合表面并且從第一接合表面沿軸向延伸的第一焊道以限定第一焊道高度。第二焊道聯接到第二接合表面并且從第二接合表面沿軸向延伸。第二焊道也聯接到第一焊道，以將第一主體部分和第二主體部分聯接到一起。最終第二焊道高度限定在第一焊道和第二接合表面之間。第一焊道高度與第二焊道高度的比例從大約0.40到大約1.70。總焊道高度與第一標稱壁厚和第二標稱壁厚中的至少一個的比例等于或小于6.00。具有等于或大于最終第二焊道高度的第一焊道高度，或者具有總焊道高度與第一標稱壁厚和第二標稱壁厚中的至少一個的等于或小于6.00的比例，能減少作用于第一主體部分和第二主體部分的應力向摩擦焊接接合部的傳遞。因此與已有的焊接接合部相比，摩擦焊接接合部能抵抗作用于第一主體部分和第二主體部分的更大的應力，而不損壞摩擦焊接接合部。

附圖說明

當聯系附圖考慮時，通過參考如下的細節說明，本發明其他的優點會是容易體會到的，同樣也變得更好理解，其中：

圖1是用作內燃機的進氣歧管的制品的透視圖；

圖2是圖1中制品沿線2-2的截面圖；

圖3是圖2中所示部分的截面圖，示出了摩擦焊接接合部；以及

圖4是具有摩擦焊接接合部的多個測試制品中的一個的透視圖。

具體實施方式

參考附圖，其中相同的標號表示不同視角下的相應部分，用于制品12的摩擦焊接接合部10被大體示出。如圖1和2所示，制品12可以是內燃機的進氣歧管。但是，應該明白的是制品12不僅可以形成為進氣歧管，還可以形成為其他某物例如汽車前燈和后燈的外殼、油箱或者其中使用振動焊接工藝使兩個部件連接在一起并屬于本說明書范圍內的任何應用。